2016-12-12
Найти заряд конденсатора в схеме на рисунке. Величины $C, R$ и $\mathcal{E}$ считать известными, внутренним сопротивлением источников пренебречь.
Решение:
Расставим точки одинакового потенциала, выберем направление тока и полярности зарядов на конденсаторе.
Для контура 12451 запишем закон Ома:
$I = \frac{2 \mathcal{E} - \mathcal{E}}{2R+R} = \frac{ \mathcal{E}}{3R}$ (1)
(непосредственное применение основных уравнений теории для каждого из элементов контура 12451 показывает, что (1) справедливо). Для контура 12351 имеем:
$\phi_{1} - \phi_{1} = \phi_{1} - \phi_{2} + \phi_{2} - \phi_{3} + \phi_{3} - \phi_{5} + \phi_{5} - \phi_{1} = 0$. (2)
Учитывая, что:
$\phi_{1} - \phi_{2} = - IR; \phi_{2} - \phi_{3} = \frac{q}{C}; \phi_{3} - \phi_{5} = \mathcal{E}; \phi_{5} - \phi_{1} = - \mathcal{E}$.
Из (1,2) находим:
$q = IRC = \frac{ \mathcal{E} C}{3}$. (3)
Таким образом, оказалось, что $q > 0$, и, следовательно, полярность конденсатора выбрана верно.